Choix 1

Dans un premier temps, nous ajustons le modèle Porteau pour équiper de nouvelles pistes, comme il a été indiqué dans les hypothèses d'agrandissement. Nous ajoutons pour cela tous les canons à neige supplémentaires à l'aide des profils topographiques de chaque piste. Nous avons aussi placé la nouvelle retenue à l'aide des informations obtenues grâce à l'étude du bassin versant. Le nouveau modèle obtenu avec Porteau est le suivant :

Figure 1 : Nouveau réseau correspondant au choix n°1

 

Le nouveau réseau est alors ramifié sur celui déjà existant et plusieurs vannes sont installées aux endroits où l'eau provient potentiellement des deux réservoirs. En effet, l'eau provenant du réservoir actuel arrivera au bas du domaine avec une très forte pression, qui n'est pas nécessaire au fonctionnement des canons à neige. À l'inverse, l'eau provenant du nouveau réservoir, situé plus bas en altitude, aura une pression satisfaisante pour alimenter les canons du bas du domaine, mais pas assez de pression pour alimenter ceux du haut du domaine. L'installation de vannes en des points clés du réseau permet alors de réguler la provenance de l'eau.

On donne donc le schéma ci-dessous qui permet de montrer comment l'eau de chaque réservoir est utilisée :

Figure 2 : Répartition de l'eau pour le choix n°1

 

Le nombre de canons à neige reliés au nouveau réservoir est relativement faible, mais l'ensemble de ces canons est situé sur le bas du domaine skiable, et qui demande donc un enneigement artificiel plus important. Ainsi, nous avons conservé la même consommation pour le réservoir actuel. Bien entendu, cette consommation est susceptible de varier d'une année sur l'autre en fonction des aléas climatiques, et nous avons donc gardé une consommation fixe pour une année donnée seulement.

On donne alors la hauteur d'eau dans le réservoir tout au long de la saison hivernale 2013-2014 :

Figure 3 : Hauteur d'eau dans l'ancien réservoir au cours du temps

 

On peut alors remarquer que notre réservoir a un volume et un débit de remplissage suffisant pour assurer le fonctionnement des différents enneigeurs malgré l'ajustement du réseau de canons à neige. Dans un deuxième temps, il est important de vérifier que le nouveau réservoir que nous souhaitons mettre en place pour l'agrandissement a été correctement dimensionner pour supporter les demandes en eau potable et en eau pour les canons à neige. On observe alors le niveau de ce réservoir au cours du temps pour la même simulation que précédemment. Le résultat obtenu est le suivant :

Figure 4 : Hauteur d'eau dans le nouveau réservoir au cours du temps

 

On observe immédiatement de plus grandes fluctuations de niveau que pour le réservoir existant actuellement dans la station. Cela est directement relié au fait que ce réservoir aura une double utilisation :

  • $35$ $m^3/h$ de débit en continu pour alimenter la station de production d'eau potable
  • $300$ $m^3/h$ de débit pour les canons à neige, sur des plages de fonctionnement de $8$ heures consécutives

Toutefois, le niveau dans le réservoir reste acceptable au cours du temps, ce qui nous conforte dans le bon dimensionnement de ce réservoir en vue de sa double utilisation.

Il est maintenant important de s'assurer qu'un débit de $1.8$ $L/s$ est disponible au niveau de chaque canon et que la pression est comprise entre $16$ et $60$ bars. La consommation en eau au point CoqH est la suivante :

Figure 5 : Consommation instantanée au point CoqH

 

On constate immédiatement que le canon à neige dispose bien de $1.8$ $L/s$ pour fonctionner. Après avoir vérifié ces résultats pour chaque canon à neige du réseau, on choisit de ne présenter pour les pressions que ceux qui concernent le point le haut du réseau, CoqH, susceptible de manque d'eau ou de pression, et celui la plus bas de réseau, NouvelleB, susceptible d'être victime de surpressions. On obtient :

Figure 6 : Pression au point CoqH

 

Nous pouvons alors faire le même constat que dans la modélisation du réseau actuel à savoir que les pressions sont négatives lorsque les canons à neige ne fonctionnent pas, puisque les pompes assurant les surpressions sont coordonnées avec le démarrage des canons. Rappelons que cette pression négative signifie uniquement que l'altitude de ce point est supérieure à celle de la retenue, puisque dans la situation où les canons sont arrêtés, le réseau d'adduction est vidangé afin de limiter le risque de gel. À l'inverse, lors des plages de fonctionnement des canons, les pompes de mettent en marche et la pression minimale de $16$ bars est assurée.

Dans un deuxième temps, nous nous intéressons au point du réseau situé à l'altitude la plus basse, c'est-à-dire le bas de la nouvelle piste. Ce point, situé à $1048$ mètres d'altitude, est très probablement sujet à des problèmes de surpressions puisque la retenue d'altitude est à $2190$ mètres. On choisit alors d'installer des réducteurs de pressions à l'amont de ce canon, pour ne pas avoir de trop fortes pressions qui pourraient détériorer le canon à neige et nuire à son bon fonctionnement.

Figure 7 : Pression au point NouvelleB

 

Tout d'abord, on observe que cette fois-ci, la pression lorsque les canons sont en marche, la pression est inférieure au cas où les canons sont à l'arrêt. Cela s'explique par le fait qu'il n'y a pas de pompes dans cette branche du réseau et que les différentes prises d'eau situées à l'amont abaissent la pression.

Par ailleurs, on observe l'effet des réducteurs de pression puisque la pression reste constamment inférieure à la différence d'altitude entre la prise d'eau au niveau du canon à neige et le réservoir.